(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
岩盤内に形成された連絡用空洞、貯蔵用空洞および換気用立坑を備える中間貯蔵施設であって、
前記貯蔵用空洞は、一端が前記連絡用空洞に接続し、他端が地表に開口するように前記連絡用空洞から形成された分岐空洞であり、
前記換気用立坑は、下端が前記貯蔵用空洞の天端に接続し、上端が地表に開口し、
前記連絡用空洞には、複数の前記貯蔵用空洞が接続されていることを特徴とする、中間貯蔵施設。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、使用済み核燃料の中間貯蔵施設に関する。
【背景技術】
【０００２】
原子力発電所から発生する使用済み核燃料は、再処理するまでの間（または処分場において処分するまでの間）、中間貯蔵施設において一時的に貯蔵される。
なお、「中間貯蔵施設」には、原子力発電所の敷地外に設けられる使用済み核燃料の貯蔵施設の他に、原子力発電所の敷地内（サイト内）に設けられる使用済み核燃料の貯蔵施設も含むものとする。
【０００３】
従来の中間貯蔵施設は、地上に構築された貯蔵用構造物により構成されていた。使用済み核燃料は、専用容器（キャスク）に収容された状態で、貯蔵用構造物内に貯蔵される。
【０００４】
ところが、従来の貯蔵用構造物は、放射線が外部に流出することがないように、コンクリート壁を厚く形成する必要があることや、巨大地震に対して十分な強度を備えている必要があること等により、費用が嵩むという問題点を有していた。
【０００５】
特許文献１には、岩盤内に地下坑道を構築し、この地下坑道内にキャスクを貯蔵する岩盤貯蔵設備が開示されている。
かかる岩盤貯蔵設備は、上端が大気中に開放されている立坑と、この立坑に一端が接続され、他端が大気中に開放されている貯蔵坑道と、を備えて構成されており、立坑と貯蔵坑道の内部を空気が流通するように構成されている。
【０００６】
岩盤貯蔵設備は、安定した岩盤内に形成されているため、施設の耐久性が高く、放射線の遮蔽性能にも優れている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特公平５−３９２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところが、特許文献１に記載の岩盤貯蔵設備は、貯蔵する使用済み核燃料の量が多い場合には、大規模な岩盤貯蔵設備の完成までに時間がかかってしまうという問題点を有していた。
また、岩盤貯蔵設備を複数に分割する場合は、岩盤貯蔵設備とともに搬入路も確保する必要があるため、そのための地上部における用地の確保に費用や手間を要していた。
【０００９】
そのため、本発明は、地上部に必要な用地を抑え、早期に供用を開始することを可能とした中間貯蔵施設を提案することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記課題を解決するために、本発明の中間貯蔵施設は、岩盤内に形成された連絡用空洞、貯蔵用空洞および換気用立坑を備える中間貯蔵施設であって、前記貯蔵用空洞は一端が前記連絡用空洞に接続し他端が地表に開口するように前記連絡用空洞から形成された分岐空洞であり、前記換気用立坑は下端が前記貯蔵用空洞の天端に接続し上端が地表に開口し、前記連絡用空洞には複数の前記貯蔵用空洞が接続されていることを特徴としている。
【００１１】
かかる中間貯蔵施設によれば、完成した貯蔵用空洞から順に使用済み核燃料を搬入することできるため、早期に供用を開始することができる。
【００１２】
また、貯蔵用空洞および換気用立坑は、地表に開口しているため、自然換気による冷却を行うことができる。また、連絡用空洞は、貯蔵用空洞の端部に接続されているため、貯蔵用空洞から排気用立坑までの空気の流れを阻害することがない。
【００１３】
連絡用空洞を車両の通行が可能に構成する場合には、連絡用空洞内での車両による通行の安全性を確保する観点から、当該連絡用空洞の縦断勾配は概ね１０％以下となるように形成されており、かつ、２００ｍ毎に平場区間が形成されているのが望ましい。
【００１４】
また、前記連絡用空洞のトンネル線形を螺旋状に形成することで、山岳地帯に大規模な中間貯蔵施設を構築してもよい。  
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、地上部に必要な用地を抑え、早期に構築することを可能とした中間貯蔵施設を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の好適な実施の形態に係る中間貯蔵施設を模式的に示す斜視図である。
【図２】貯蔵用空洞を示す断面図である。
【図３】中間貯蔵施設を備えた発電所を示す模式図である。
【図４】中間貯蔵施設の変形例を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本実施形態では、図１に示すように、岩盤Ｇの斜面を利用して構築された横穴式の中間貯蔵施設１について説明する。
中間貯蔵施設１は、発電所において発生した使用済み核燃料を貯蔵するものであって、岩盤Ｇ内に形成された連絡用空洞２、貯蔵用空洞３および換気用立坑４を備えて構成されている。
【００１８】
連絡用空洞２は、使用済み核燃料が収容されたキャスク５を貯蔵用空洞３まで輸送するための通路として使用するとともに、貯蔵用空洞３の施工時の作業用通路として使用する。
【００１９】
本実施形態の連絡用空洞２は、キャスク運搬用の専用車両（以下、単に「車両Ｔ」という）によるキャスク５の車両運搬が可能な横断面形状や縦断線形を備えている。
連絡用空洞２は、車両Ｔによる快適な走行性を確保することが可能なトンネル線形（平面線形および縦断線形）に設定することで、操業の利便性を向上させる。
【００２０】
また、本実施形態では、連絡用空洞２の縦断勾配を概ね１０％以下に抑えることで、車両Ｔの逸走を防止するものとする。また、連絡用空洞２には、２００ｍ区間毎に平場を設けている。
【００２１】
連絡用空洞２の断面形状は限定されるものではないが、本実施形態では、馬蹄形状断面とする。また、連絡用空洞２は、車両Ｔ同士のすれ違いが可能な幅を確保する。
【００２２】
連絡用空洞２は、複数の貯蔵用空洞３，３，…に接続しているため、連絡用空洞２から各貯蔵用空洞３内へキャスク５を搬入することができる。
【００２３】
連絡用空洞２は、トンネル掘削により形成するものとし、その覆工の仕様等は、地山（岩盤Ｇ）の状況に応じて適宜設定する。
【００２４】
貯蔵用空洞３は、図１および図２に示すように、使用済み核燃料が収容された複数のキャスク５，５，…を配置する導坑である。
【００２５】
貯蔵用空洞３は、連絡用空洞２と岩盤Ｇの地表（斜面）Ｇａとの間に形成されており、一端が連絡用空洞２に接続し、他端が地表Ｇａに開口している。
また、貯蔵用空洞３の連絡用空洞２側の端部には、換気用立坑４が接続されている。
【００２６】
貯蔵用空洞３の他端の開口部（地表Ｇａの開口部）は、吸気孔３１として機能する。吸気孔３１から貯蔵用空洞３内へ外気を取り込むことができる。
【００２７】
貯蔵用空洞３の断面形状および寸法は限定されるものではないが、本実施形態では、図２に示すように、馬蹄形状に形成する。貯蔵用空洞３は、キャスク５を２列配置することが可能な幅を有して形成されている。
【００２８】
貯蔵用空洞３は、トンネル掘削により形成するものとし、その覆工は、地山（岩盤Ｇ）の状況に応じて適宜設定する。
また、貯蔵用空洞３の土被り厚は限定されるものではないが、内部に貯蔵された使用済み核燃料からの放射線の漏洩を防止するとともに、岩盤斜面の斜面安定上に必要な土被り厚を確保する。
【００２９】
換気用立坑４は、図１に示すように、縦孔であり、下端が貯蔵用空洞３の天端に接続し、上端は吸気孔３１よりも高い位置において地表Ｇａに開口している。
換気用立坑４の断面形状は限定されるものではないが、本実施形態では、円形断面とする。
【００３０】
換気用立坑４の構築方法は限定されるものではなく、例えば、地表Ｇａから掘削してもよいし、貯蔵用空洞３内から上向きに掘削することにより構築してよい。
【００３１】
換気用立坑４は、貯蔵用空洞３に接続されているため、図３に示すように、貯蔵用空洞３内と連続した空間を形成し、吸気孔３１から取り込まれた外気を、上端の開口（排気孔４１）から排出することができる。
吸気孔３１から排気孔４１を流れる気流により貯蔵用空洞３内の換気が行われ、貯蔵用空洞３内に配置されたキャスク５，５，…の冷却がなされる。
【００３２】
換気用立坑４の高さは、気流解析により貯蔵用空洞３および換気用立坑４内の自然換気が可能な高さに設定されている。
【００３３】
中間貯蔵施設１の構築は、まず、連絡用空洞２を構築した後、この連絡用空洞２から横向きに分岐空洞を掘削して貯蔵用空洞３を構築する。次に、貯蔵用空洞３の天端から地表につながる縦孔を掘削して換気用立坑４を構築する。なお、換気用立坑４は、貯蔵用空洞３と同時または貯蔵用空洞３に先立って構築してもよい。
【００３４】
貯蔵用空洞３および換気用立坑４の構築後、貯蔵用空洞３内に連絡用空洞２内から搬入されたキャスク５，５，…を配置する。
このとき、貯蔵用空洞３へのキャスク５，５，…の搬入と並行して他の貯蔵用空洞３を構築してもよい。
【００３５】
以上、本実施形態の中間貯蔵施設１によれば、一本の連絡用空洞２を利用して複数の貯蔵用空洞３を構築することで、貯蔵用空洞３へのアクセス用通路を複数形成する必要がない。そのため、アクセス用通路を構築するための手間や費用を省略することが可能となる。また、用地の省スペース化も可能となり、施工条件の厳しい山岳地帯においても中間貯蔵施設１を構築することが可能となる。
【００３６】
連絡用空洞は縦断勾配が概ね１０％以下で、かつ、２００ｍ毎に平場が形成されているため、車両の逸走が防止される。また、快適な走行性が確保されているため、操業の利便性も確保されている。
つまり、重量物であるキャスク５，５，…の輸送の利便性を確保することで、操業時の効率を向上させることができる。
【００３７】
自然換気により貯蔵用空洞３内が冷却されるため、ランニングコストが安価である。
換気用立坑４が、貯蔵用空洞３の連絡用空洞２との接合部よりも吸気孔３１側に形成されているため、連絡用空洞２が吸気孔３１から排気孔４１までの自然換気の流れに影響を及ぼす可能性が低い。
【００３８】
貯蔵用空洞３を必要に応じて増築することができるため、発電所の操業に応じて中間貯蔵施設１の規模を変化させることが可能である。
【００３９】
使用済み核燃料の貯蔵スペースとして形成された貯蔵用空洞３が複数に分割されているため、他の貯蔵用空洞が構築中であっても、完成した貯蔵用空洞３を使用することが可能となり、早期に操業することが可能となる。
【００４０】
貯蔵用空洞３は、岩盤Ｇ内に形成されているため、岩盤Ｇにより放射線が流出することはない。また、日射による熱が貯蔵用空洞３に影響を及ぼすことがない。
また、岩盤内に形成されているため、大きな地震等が発生した場合であっても、貯蔵用空洞３は健全な状態に保たれる。また、予期せぬ飛来物に対しても安全である。
【００４１】
図３に示すように、中間貯蔵施設１’を地上に構築する場合は、発電所Ｐ内の気流Ａが、中間貯蔵施設１’により変化するため（符号Ａ’参照）、周辺地域に及ぼす環境影響評価を再検討する必要がある。ところが、本実施形態の中間貯蔵施設１によれば、発電所Ｐ内の気流が変化することがないため、環境影響評価を再検討する必要がない。
【００４２】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、前記実施形態で示した構成に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜変更が可能であることはいうまでもない。
例えば、前記実施形態では、連絡用空洞２内をキャスク運搬用の専用車両Ｔを通行させる場合について説明したが、連絡用空洞２内の輸送手段は車両に限定されるものではない。
【００４３】
図４に示すように、岩盤Ｇの形状に応じて連絡用空洞２を螺旋状に形成することで、快適な走行性を確保した線形を形成するとともに、山岳地帯において貯蔵用空洞３を必要な分だけ構築することが可能となる。
【００４４】
前記実施形態では、連絡用空洞２内から貯蔵用空洞３を構築するものとしたが、貯蔵用空洞３は、地表から連絡用空洞２に向けてトンネルを掘削することで構築してもよい。
【符号の説明】
【００４５】
１    中間貯蔵施設
２    連絡用空洞
３    貯蔵用空洞
３１  吸気孔
４    換気用立坑
４１  排気孔
５    キャスク
Ｐ    発電所
Ｔ    車両
【図１】
0005599659.tif 000002
【図２】
0005599659.tif 000003
【図３】
0005599659.tif 000004
【図４】
0005599659.tif 000005